JP5251953B2 - Switch circuit, semiconductor device, and portable radio - Google Patents

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Abstract

A switch circuit with a unit capable of improving a margin voltage without using a negative bias generation circuit is provided. A switch comprising an N-type MOSFET is used for a switch passing a signal to an antenna and a switch comprising a P-type MOSFET is used for a shunt switch grounding a signal. A common control signal is input to the gate terminal of the MOSFET constituting each switch. The inverted signal of this control signal is coupled to a ground terminal of the switch, and thus the potential of the gate terminal of each MOSFET can be set to the ground voltage.

Description

本発明は携帯無線機等に用いられるスイッチ回路、特に入出力切り替え及び2以上の出力の切り替えに用いるスイッチ回路のスプリアスの発生の防止等に関する。   The present invention relates to a switch circuit used for a portable wireless device, and more particularly to prevention of spurious generation of a switch circuit used for input / output switching and switching of two or more outputs.

携帯電話機は広く一般的に用いられている。携帯電話機の多元接続方式としてCDMA(Code Division Multiple Access)を用いたUMTS(W−CDMA)方式や、TDMA(Time Division Multiple Access)方式を用いたGSMが主要な方式として知られている。   Mobile phones are widely used in general. UMTS (W-CDMA) system using CDMA (Code Division Multiple Access) and GSM using Time Division Multiple Access (TDMA) system are known as main systems as a multiple access system of mobile phones.

携帯電話機用のRF部では集積化が進んでおり、GSM方式ではアンテナスイッチと電力増幅器を同一モジュール(ハイブリッドIC)に集積した製品が多く用いられる。   Integration in RF units for mobile phones is advancing, and GSM systems often use products in which antenna switches and power amplifiers are integrated in the same module (hybrid IC).

現在はアンテナスイッチを化合物半導体の一種であるpHEMTを用いて実現する場合が多い。しかし、低コスト化を進める上で、シリコンデバイス(CMOS)での実現が重要となる。   Currently, antenna switches are often implemented using pHEMT, which is a kind of compound semiconductor. However, realization with a silicon device (CMOS) is important for cost reduction.

従来の技術として、米国特許公報US7123898B2(特許文献1)が上げられる。この文献では、SOS(Silicon on Safire)CMOSを適用したスイッチの技術が開示されている。   US Patent Publication US7123898B2 (Patent Document 1) is given as a conventional technique. This document discloses a technology of a switch to which SOS (Silicon on Safari) CMOS is applied.

図1はこの特許文献1記載の技術についての概念図である。なお、ここでは簡略化のため送信系1系統、受信系1系統の例を挙げる。   FIG. 1 is a conceptual diagram of the technique described in Patent Document 1. Here, for simplification, an example of one transmission system and one reception system is given.

この特許文献1の例では、送信器側のスイッチM1、M2、受信器側のスイッチM3、M4を含んで構成される。これらのスイッチを構成する素子はすべてオン抵抗に消費電力の小さなnMOSFETで構成する。   In the example of Patent Document 1, the transmitter side switches M1 and M2 and the receiver side switches M3 and M4 are included. All the elements constituting these switches are composed of nMOSFETs with low on-resistance and low power consumption.

この例では各端子の直流電位は接地電位になる。スイッチをオンするにはFETゲート電圧を上げ、オフするにはゲート電圧を下げる。仮に電源電圧を2.7V、FETのしきい電圧を0.7Vとすると、オンした場合は閾値電圧から2.0Vのマージン電圧があり、オフした場合は0.7Vのマージン電圧がある。このようにマージンがオンオフ2つの状態で異なり、特にオフのマージンが小さいため、入力RF信号が大きい場合にはゲート電圧がRF信号により強制的に上昇し、擬似的にオンの状態になり損失が増大することも考えられる。   In this example, the DC potential of each terminal is the ground potential. The FET gate voltage is raised to turn on the switch, and the gate voltage is lowered to turn off the switch. If the power supply voltage is 2.7 V and the threshold voltage of the FET is 0.7 V, there is a margin voltage of 2.0 V from the threshold voltage when it is turned on, and there is a margin voltage of 0.7 V when it is turned off. As described above, the margin is different between the two states, on and off. Particularly, since the off margin is small, when the input RF signal is large, the gate voltage is forcibly increased by the RF signal, and is turned on in a pseudo manner, resulting in loss. An increase is also conceivable.

これを防止するために、特許文献1記載の技術ではオフ用に負バイアス(たとえば−3V)を発生し、オフ状態のマージン電圧を十分確保するという対策を施していた。   In order to prevent this, the technique described in Patent Document 1 takes a measure of generating a negative bias (eg, −3 V) for turning off and ensuring a sufficient margin voltage in the off state.

例えば送信時にはスイッチM1のゲート端子に+3Vを印加し、シャント用のスイッチM2のゲート端子に−3Vを印加する。これにより、図示しないアンテナに送信出力を接続する。また受信側のスイッチM3のゲート端子には−3Vを印加し、シャント用のスイッチM4のゲート端子には+3Vを印加する。この措置により受信入力をアンテナから切り離す。この際、オフ時のマージン電圧を3.7Vとすることで、オフFETの誤動作は抑圧されることとなる。   For example, at the time of transmission, + 3V is applied to the gate terminal of the switch M1, and -3V is applied to the gate terminal of the shunt switch M2. Thereby, the transmission output is connected to an antenna (not shown). Further, -3V is applied to the gate terminal of the receiving-side switch M3, and + 3V is applied to the gate terminal of the shunt switch M4. This measure disconnects the received input from the antenna. At this time, when the off-time margin voltage is set to 3.7 V, the malfunction of the off-FET is suppressed.

特開2008−11120号公報(特許文献2)では、スルー側のスイッチ(M1、M3)にnMOSを、シャント側のスイッチ(M2、M4)にpMOSを用いる事で同じ制御電圧で2つのFETを制御し、制御信号の発生を簡略化することが開示されている。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-11120 (Patent Document 2), by using an nMOS for the through-side switches (M1, M3) and a pMOS for the shunt-side switches (M2, M4), two FETs can be connected with the same control voltage. It is disclosed to control and simplify the generation of control signals.

米国特許公報US7123898B2US Patent Publication US7123898B2 特開2008−11120号公報JP 2008-11120 A

しかし、特許文献1記載の技術では、負バイアス発生回路の実装が不可欠となる。従って、スイッチと同一チップに負バイアス発生回路を集積したとすると、負バイアス発生回路中の発振器により、負バイアス発生回路はスプリアスの発生源となる可能性が高い。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is essential to mount a negative bias generation circuit. Therefore, if the negative bias generation circuit is integrated on the same chip as the switch, the negative bias generation circuit is likely to be a spurious generation source due to the oscillator in the negative bias generation circuit.

また負バイアスの発生には、ある所定の時間が必要である。そのため、負バイアス発生に必要な時間を考慮した制御タイミングを適用する必要がある。特許文献2記載の技術では制御シーケンスの自由度を少なくするといった問題があった。   In addition, a certain predetermined time is required to generate the negative bias. Therefore, it is necessary to apply a control timing that takes into account the time required for generating a negative bias. The technique described in Patent Document 2 has a problem of reducing the degree of freedom of the control sequence.

本発明の目的は、負バイアス発生回路を用いずにマージン電圧を改善することができる手段をスイッチ回路に提供することにある。   An object of the present invention is to provide a switch circuit with means that can improve the margin voltage without using a negative bias generation circuit.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明の代表的な実施の形態に関わるスイッチ回路は、アンテナを外部回路と接続するかを決定し、該スイッチ回路は、外部回路の出力をアンテナに通す第1のスイッチと、電気的に第1のスイッチと外部回路のとの電気的接続の間に位置する容量を含み、第1のスイッチの制御信号の極性をインバータで反転して第1のスイッチと容量の間の接続点に接続することを特徴とする。   A switch circuit according to an exemplary embodiment of the present invention determines whether to connect an antenna to an external circuit, and the switch circuit is electrically connected to a first switch that passes the output of the external circuit through the antenna. Including a capacitor located between the electrical connection of the first switch and the external circuit, and the polarity of the control signal of the first switch is inverted by an inverter and connected to a connection point between the first switch and the capacitor It is characterized by that.

このスイッチ回路において、接続点とインバータの間に第1の抵抗を含むことを特徴としても良い。   This switch circuit may include a first resistor between the connection point and the inverter.

このスイッチ回路において、更に第1の抵抗と並列に接続する第2の抵抗及び抵抗開閉スイッチを含み、抵抗開閉スイッチを開閉することでインバータに接続される抵抗値を可変とすることを特徴としても良い。   The switch circuit further includes a second resistor and a resistor opening / closing switch connected in parallel with the first resistor, and the resistance value connected to the inverter is variable by opening / closing the resistor opening / closing switch. good.

このスイッチ回路において、更に第1のスイッチの制御信号が入力されるワンショットパルス発生回路を含み、第1のスイッチの制御信号の変化をタイミングに、ワンショットパルス発生回路が所定の時間に抵抗開閉スイッチを開閉することを特徴としても良い。   The switch circuit further includes a one-shot pulse generation circuit to which the control signal of the first switch is input, and the one-shot pulse generation circuit opens and closes a resistor at a predetermined time with the change of the control signal of the first switch as a timing. The switch may be opened and closed.

これらのスイッチ回路において、第1のスイッチがN型FETを含んで構成され、制御信号が第1のスイッチを構成するN型FETのゲート端子に入力されることを特徴としても良い。   In these switch circuits, the first switch may be configured to include an N-type FET, and the control signal may be input to the gate terminal of the N-type FET configuring the first switch.

これらのスイッチ回路において、第1のスイッチがN型FETを含んで構成され、制御信号が第1のスイッチを構成するN型FETのゲート端子に入力されることを特徴としても良い。   In these switch circuits, the first switch may be configured to include an N-type FET, and the control signal may be input to the gate terminal of the N-type FET configuring the first switch.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、アンテナを外部回路と接続するかを決定するスイッチ回路であって、該スイッチ回路は、アンテナから切り離したときに外部回路を接地するための第2のスイッチを含み、第2のスイッチの制御信号の極性を反転して第2のスイッチの接地端に接続することを特徴とする。   Another switch circuit according to an exemplary embodiment of the present invention is a switch circuit that determines whether an antenna is connected to an external circuit, and the switch circuit grounds the external circuit when disconnected from the antenna. And a second switch for inverting the polarity of the control signal of the second switch and connecting it to the ground terminal of the second switch.

このスイッチ回路において、第2のスイッチがN型FETを含んで構成され、制御信号が第2のスイッチを構成するN型FETのゲート端子に入力されることを特徴としても良い。   In this switch circuit, the second switch may be configured to include an N-type FET, and a control signal may be input to a gate terminal of the N-type FET configuring the second switch.

このスイッチ回路において、第2のスイッチがN型FETを含んで構成され、制御信号が第2のスイッチを構成するN型FETのゲート端子に入力されることを特徴としても良い。   In this switch circuit, the second switch may be configured to include an N-type FET, and a control signal may be input to a gate terminal of the N-type FET configuring the second switch.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、アンテナを外部回路と接続するかを決定するスイッチ回路であって、外部回路の出力をアンテナに通す第1のスイッチと、第1のスイッチと外部回路の接続点から分岐される形で設けられ、アンテナから切り離したときに外部回路を接地するための第2のスイッチを含み、第1のスイッチと第2のスイッチの制御を同一の制御信号で制御し、制御信号を反転させて、第2のスイッチの接地端の電位を決定することを特徴とする。   Another switch circuit according to a representative embodiment of the present invention is a switch circuit that determines whether an antenna is connected to an external circuit, and includes a first switch that passes the output of the external circuit through the antenna, Including a second switch for grounding the external circuit when disconnected from the antenna, and the control of the first switch and the second switch is the same. And the control signal is inverted to determine the potential of the ground terminal of the second switch.

このスイッチ回路において、第1のスイッチがN型FETを含んで構成され、第2のスイッチがP型FETを含んで構成され、制御信号が第1のスイッチを構成するN型FETのゲート端子と第2のスイッチを構成するP型FETのゲート端子に入力されることを特徴としても良い。   In this switch circuit, the first switch is configured to include an N-type FET, the second switch is configured to include a P-type FET, and the control signal includes a gate terminal of the N-type FET that configures the first switch; The signal may be input to the gate terminal of the P-type FET constituting the second switch.

このスイッチ回路において、第1のスイッチと第2のスイッチの接続点と外部回路の電気的接続の間に容量を更に含み、この容量の充放電に、制御信号を反転させた信号を用いることを特徴としても良い。   In this switch circuit, a capacitor is further included between the connection point of the first switch and the second switch and the electrical connection of the external circuit, and a signal obtained by inverting the control signal is used for charging and discharging the capacitor. It is good as a feature.

このスイッチ回路において、抵抗回路を介して制御信号を反転させた信号を容量に接続することを特徴としても良い。   In this switch circuit, a signal obtained by inverting a control signal may be connected to a capacitor through a resistor circuit.

このスイッチ回路において、抵抗回路は並列に接続された電気的に切り離し可能な複数の抵抗を含んで構成されることを特徴としても良い。   In this switch circuit, the resistor circuit may include a plurality of electrically detachable resistors connected in parallel.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、アンテナを送信用回路または受信用回路のいずれと接続するかを決定し、送信用回路をアンテナと接続するか、送信用回路を接地するかを決定する送信側スイッチ回路と、受信用回路をアンテナと接続するか、受信用回路を接地するかを決定する受信側スイッチ回路と、を含み、送信側スイッチ回路と受信側スイッチ回路とを一の制御信号で制御し、送信側スイッチ回路または受信側スイッチ回路のいずれか1の接地端に制御信号を入力し、他の1の接地端に制御信号の反転信号を入力することを特徴とする。   Another switch circuit according to the representative embodiment of the present invention determines whether the antenna is connected to the transmission circuit or the reception circuit, and connects the transmission circuit to the antenna or the transmission circuit. A transmission side switch circuit that determines whether to ground, and a reception side switch circuit that determines whether to connect the reception circuit to the antenna or to ground the reception circuit, the transmission side switch circuit and the reception side switch circuit Are controlled by one control signal, a control signal is input to the ground terminal of one of the transmission side switch circuit or the reception side switch circuit, and an inverted signal of the control signal is input to the other ground terminal. Features.

このスイッチ回路において、送信側スイッチ回路とアンテナとの電気的接続の間に第1の容量を有し、受信側スイッチ回路とアンテナとの電気的接続の間に第2の容量を有し、送信側スイッチ回路と受信側スイッチ回路と異なる直流電位を設定することが可能なことを特徴とする。   This switch circuit has a first capacitor between the electrical connection between the transmission side switch circuit and the antenna, and has a second capacitance between the electrical connection between the reception side switch circuit and the antenna. It is possible to set different DC potentials for the side switch circuit and the reception side switch circuit.

このスイッチ回路において、送信側スイッチ回路と送信用回路の電気的接続の間に第3の容量を有し、第3の容量の充放電に前記制御信号に基づく信号を用いることを特徴としても良い。   In this switch circuit, a third capacitor may be provided between the electrical connection of the transmission-side switch circuit and the transmission circuit, and a signal based on the control signal may be used for charging / discharging the third capacitor. .

このスイッチ回路において、受信側スイッチ回路と受信用回路の電気的接続の間に第4の容量を有し、この第4の容量の充放電に制御信号に基づく信号を用いることを特徴としても良い。   In this switch circuit, a fourth capacitor may be provided between the receiving-side switch circuit and the receiving circuit, and a signal based on a control signal may be used for charging / discharging the fourth capacitor. .

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、アンテナを送信用回路、第1の受信用回路又は第2の受信用回路のいずれと接続するかを決定するスイッチ回路であって、第1の受信用回路を前記アンテナと接続するか、第1の受信用回路を接地するかを決定する第1の受信側スイッチ回路と、第2の受信用回路をアンテナと接続するか、第2の受信用回路を接地するかを決定する第2の受信側スイッチ回路と、を含み、第1の受信側スイッチ回路のアンテナ側端子と第2の受信側スイッチ回路のアンテナ側端子とを同一の直流電位にすることを特徴とする。   Another switch circuit according to a representative embodiment of the present invention is a switch circuit that determines whether an antenna is connected to a transmission circuit, a first reception circuit, or a second reception circuit. A first receiving-side switch circuit that determines whether the first receiving circuit is connected to the antenna or the first receiving circuit is grounded, and the second receiving circuit is connected to the antenna, A second receiving-side switch circuit that determines whether to ground the second receiving circuit, and an antenna-side terminal of the first receiving-side switch circuit and an antenna-side terminal of the second receiving-side switch circuit It is characterized by having the same DC potential.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、送信信号を第1の送信回路又は第2の送信回路のいずれに出力するかを決定し、送信信号を第1の送信回路に出力するか、第1の送信回路を接地するかを決定する第1の送信側スイッチ回路と、送信信号を第2の送信回路に出力するか、第2の送信回路を接地するかを決定する第2の送信側スイッチ回路と、を含み、第1の送信側スイッチ回路と第2の送信側スイッチ回路とを一の制御信号で制御し、第1の送信側スイッチ回路または第2の送信側スイッチ回路のいずれか1の接地端に前記制御信号を入力し、他の1の接地端に制御信号の反転信号を入力することを特徴とする。   Another switch circuit according to the exemplary embodiment of the present invention determines whether the transmission signal is output to the first transmission circuit or the second transmission circuit, and transmits the transmission signal to the first transmission circuit. A first transmission-side switch circuit for determining whether to output or ground the first transmission circuit, and whether to output a transmission signal to the second transmission circuit or to ground the second transmission circuit A second transmission side switch circuit, wherein the first transmission side switch circuit and the second transmission side switch circuit are controlled by one control signal, and the first transmission side switch circuit or the second transmission side The control signal is input to any one ground terminal of the switch circuit, and an inverted signal of the control signal is input to the other ground terminal.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別のスイッチ回路は、バイパス信号又は増幅信号のいずれかを送信信号とする決定し、送信信号を第1の送信回路又は第2の送信回路のいずれに出力するかを決定し、送信信号を第1の送信回路に出力するか、第1の送信回路を接地するかを決定する第1の送信側スイッチ回路と、送信信号を第2の送信回路に出力するか、第2の送信回路を接地するかを決定する第2の送信側スイッチ回路と、を含み、第1の送信側スイッチ回路と第2の送信側スイッチ回路とを一の制御信号で制御し、第1の送信側スイッチ回路または第2の送信側スイッチ回路のいずれか1の接地端に前記制御信号を入力し、他の1の接地端に前記制御信号の反転信号を入力することを特徴とする。   Another switch circuit according to the representative embodiment of the present invention determines that either the bypass signal or the amplified signal is a transmission signal, and transmits the transmission signal to either the first transmission circuit or the second transmission circuit. A first transmission-side switch circuit that determines whether to output the transmission signal to the first transmission circuit or to ground the first transmission circuit; and the transmission signal to the second transmission circuit A second transmission-side switch circuit that determines whether to output or ground the second transmission circuit, and the first transmission-side switch circuit and the second transmission-side switch circuit are controlled by one control signal. Controlling and inputting the control signal to the ground terminal of one of the first transmission side switch circuit or the second transmission side switch circuit and inputting the inverted signal of the control signal to the other one ground terminal. It is characterized by.

上記スイッチ回路を用いる半導体装置、また、この半導体装置を用いる携帯無線機も本発明の射程に入る。   A semiconductor device using the switch circuit and a portable radio using the semiconductor device also fall within the scope of the present invention.

本発明に関わるスイッチ回路は、信号を通すスルーパスにnMOSFETを、信号を切る際にオンするシャントパスにpMOSFETを使用し、信号を通す際にスルーパスの直流電位を接地電位に設定し、信号を切る際にスルーパスの直流電位を電源電位VDDに設定する。これにより、nMOSFETがオンする場合にはマージン電圧を電源電位VDD−閾値電圧Vthと、pMOSFETがオンする場合にマージン電圧を電源電位VDD−閾値電圧Vthと、することが可能となる。   In the switch circuit according to the present invention, an nMOSFET is used for a through path for passing a signal, a pMOSFET is used for a shunt path that is turned on when the signal is cut, and the DC potential of the through path is set to the ground potential when the signal is passed. At this time, the direct current potential of the through path is set to the power supply potential VDD. Thus, when the nMOSFET is turned on, the margin voltage can be set to the power supply potential VDD-threshold voltage Vth, and when the pMOSFET is turned on, the margin voltage can be set to the power supply potential VDD-threshold voltage Vth.

特許文献1記載の技術についての概念図である。It is a conceptual diagram about the technique of patent document 1. FIG. 本発明の第1の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 1st Embodiment of this invention. 図2のスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。It is a conceptual diagram showing how the switch circuit of FIG. 2 is used in an antenna switch. 本発明の第2の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に関わるチャージ用回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the circuit for charge in connection with the 2nd Embodiment of this invention. インバータの立ち上がり時におけるチャージ用回路の各計測点の電圧波形を表す波形図である。It is a wave form diagram showing the voltage waveform of each measurement point of the circuit for charge at the time of a rise of an inverter. インバータの立ち下がり時におけるチャージ用回路の各計測点の電圧波形を表す波形図である。It is a wave form diagram showing the voltage waveform of each measurement point of the circuit for charge at the time of the fall of an inverter. 本発明の第3の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 3rd Embodiment of this invention. 図8のスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。It is a conceptual diagram showing how the switch circuit of FIG. 8 is used in an antenna switch. 図9のアンテナ切り替え器をSOICMOSの集積回路1チップに集積した例を表す図である。It is a figure showing the example which integrated the antenna switch of FIG. 9 on the integrated circuit 1 chip | tip of SOICMOS. 本発明の第4の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 4th Embodiment of this invention. 図12のスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。It is a conceptual diagram showing how the switch circuit of FIG. 12 is used in an antenna switch. 図13のアンテナ切り替え器をSOICMOSの集積回路1チップに集積した例を表す図である。It is a figure showing the example which integrated the antenna switch of FIG. 13 on the integrated circuit 1 chip | tip of SOICMOS. 本発明の第6の実施の形態に関わるアンテナ切り替え器の構成を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the structure of the antenna switch concerning the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the switch circuit in connection with the 6th Embodiment of this invention.

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクション又は実施の形態に分割して説明する。しかし、特に明示した場合を除き、それは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものでなく、特定の数以上でも以下でも良い。   In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, it is not irrelevant to one another, and one is related to some or all of the other, details, supplementary explanations, and the like. Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except for the specific number, the number may be more than or less than the specified number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合を除き、必ずしも必須のものでないことは言うまでもない。また、実施の形態の各機能ブロックを構成する回路素子は、特に制限されないが、CMOS(相補型MOSトランジスタ)等の集積回路技術によって、単結晶シリコンのような半導体基板上に形成される。なお、実施の形態で、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:またはMOSFETトランジスタと略す)と記載した場合、ゲート絶縁膜として非酸化膜を除外するものではない。   Further, in the following embodiments, it is needless to say that the constituent elements are not necessarily essential unless particularly specified and apparently essential in principle. The circuit elements constituting each functional block of the embodiment are not particularly limited, but are formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon by an integrated circuit technology such as CMOS (complementary MOS transistor). Note that in the embodiment, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: abbreviated as a MOSFET transistor) does not exclude a non-oxide film as a gate insulating film.

以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。また、図3は、このスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the switch circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram showing how this switch circuit is used in an antenna switch.

従来の物と同じく、このスイッチ回路も1つのアンテナを送信回路と受信回路に繋ぎ替えるSPDT(Single Pole Double Throw)構成を採る。   Similar to the conventional one, this switch circuit also adopts an SPDT (Single Pole Double Throw) configuration in which one antenna is connected to a transmission circuit and a reception circuit.

送信側スイッチ回路は複数のN型MOSFET列で構成されるスルー用のスイッチM1と、P型MOSFET列で構成されたシャント用のスイッチM2及び交流的にM2の一端を接地するための容量Cg1、インバータ回路などの周辺回路から構成される制御回路を含んで構成される。また、このスイッチ回路の入力端子としてアンテナ切り替え用入力端SW_INが存在する。送信側スイッチ回路はスイッチM1とスイッチM2が接続されている点で容量C3を介して、図示しない送信側回路に接続されている。   The transmission-side switch circuit includes a through switch M1 composed of a plurality of N-type MOSFET arrays, a shunt switch M2 composed of a P-type MOSFET array, and a capacitor Cg1 for grounding one end of M2 in an alternating manner. A control circuit including peripheral circuits such as an inverter circuit is included. An antenna switching input terminal SW_IN exists as an input terminal of the switch circuit. The transmission side switch circuit is connected to a transmission side circuit (not shown) through a capacitor C3 in that the switch M1 and the switch M2 are connected.

アンテナ切り替え用入力端SW_INは、アンテナANTを図示しない送信側回路に接続するか、同じく図示しない受信側回路に接続するかを切り替える選択信号である。このアンテナ切り替え用入力端SW_INに「H」レベルが入力されると送信側が選択され、「L」レベルが入力されるとアンテナANTが受信側回路に接続される。ただし、本図上では、アンテナ切り替え用入力端SW_INの極性を送信時に「H」、受信時に「L」としたが、インバータの挿入個数を調整して逆の構成にしても良い。   The antenna switching input terminal SW_IN is a selection signal for switching whether the antenna ANT is connected to a transmission side circuit (not shown) or to a reception side circuit (not shown). When the “H” level is input to the antenna switching input terminal SW_IN, the transmission side is selected, and when the “L” level is input, the antenna ANT is connected to the reception side circuit. However, although the polarity of the antenna switching input terminal SW_IN is “H” at the time of transmission and “L” at the time of reception in the figure, it may be reversed by adjusting the number of inserted inverters.

スイッチM1は、図示しない送信回路から出力される伝送路符号化の済んだ送信用信号をアンテナに流すためのスルー側のスイッチである。本図上では、このスイッチM1はN型MOSFET3個で構成されている。ただしMOSFETの数については、適宜変更可能であり、これに拘るものではない。   The switch M1 is a through-side switch for sending a transmission signal, which has been subjected to transmission path encoding, output from a transmission circuit (not shown) to the antenna. In the figure, the switch M1 is composed of three N-type MOSFETs. However, the number of MOSFETs can be appropriately changed and is not limited to this.

スイッチM1を構成する各MOSFETはソース端子、ドレイン端子間で上記の伝送路符号化の済んだ送信用信号をアンテナに送信するかを決定する。スイッチM1を構成する各MOSFETのゲート端子はアンテナ切り替え用入力端SW_INがそのままの極性で入力される。すなわち、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「H」レベルの際に、スイッチM1は導通し、図示しない送信側回路とアンテナANTが接続されることとなる。逆にアンテナ切り替え用入力端SW_INが「L」レベルの際には、図示しない送信側回路とアンテナANTは切断されることとなる。   Each MOSFET constituting the switch M1 determines whether or not to transmit the transmission signal subjected to the above-described transmission line coding between the source terminal and the drain terminal to the antenna. The antenna switching input terminal SW_IN is input with the same polarity to the gate terminal of each MOSFET constituting the switch M1. That is, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “H” level, the switch M1 becomes conductive, and the transmission side circuit (not shown) and the antenna ANT are connected. Conversely, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “L” level, the transmission side circuit (not shown) and the antenna ANT are disconnected.

スイッチM2は図示しない送信側回路を接地するかを決定するシャント用スイッチである。本図では、このスイッチM2はP型のMOSFET8個で構成されている。ただしMOSFETの数については、適宜変更可能であり、これに拘るものではない。   The switch M2 is a shunt switch that determines whether a transmission side circuit (not shown) is grounded. In this figure, the switch M2 is composed of eight P-type MOSFETs. However, the number of MOSFETs can be appropriately changed and is not limited to this.

スイッチM2を構成する各MOSFETはソース端子、ドレイン端子間で送信側回路とグランド電位との間を、並列に接続した抵抗を介して接続する。そして、スイッチM2を構成する各MOSFETのゲート端子に入力される信号がスイッチM2の開閉を行う制御信号となる。   Each MOSFET constituting the switch M2 connects between the transmission side circuit and the ground potential between the source terminal and the drain terminal via a resistor connected in parallel. And the signal input into the gate terminal of each MOSFET which comprises switch M2 turns into a control signal which opens and closes switch M2.

なお、本発明の各実施の形態でスイッチを構成するMOSFETは特記なき限り、MOSFETのソース・ドレイン間を並列に接続された抵抗で接続されているものとする。   Note that the MOSFETs constituting the switch in each embodiment of the present invention are connected by a resistor connected in parallel between the source and drain of the MOSFET unless otherwise specified.

スイッチM2を構成する各MOSFETのゲート端子にもアンテナ切り替え用入力端SW_INがそのままの極性で入力される。すなわち、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「H」レベルの際に、スイッチM2はグランドから切り離される。また、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「L」レベルの際には、図示しない送信側回路は接地される。   The antenna switching input terminal SW_IN is also input with the same polarity to the gate terminal of each MOSFET constituting the switch M2. That is, when the antenna switching input terminal SW_IN is at “H” level, the switch M2 is disconnected from the ground. Further, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “L” level, a transmission side circuit (not shown) is grounded.

スイッチM2は接地容量Cg1を介して接地される。   The switch M2 is grounded via the grounding capacitor Cg1.

このスイッチM2の接地側の端子と接地容量Cg1の間には、アンテナ切り替え用入力端SW_INが極性反転して接続される。アンテナ切り替え用入力端SW_INが「H」レベルの際には、スイッチM2の交流接地端子が0Vに設定される。これにより、各スイッチと並列接続された抵抗を介することで、送信側のスイッチ経路の直流電位を全て0Vに設定することができる。   Between the terminal on the ground side of the switch M2 and the ground capacitor Cg1, the antenna switching input terminal SW_IN is connected with the polarity reversed. When the antenna switching input terminal SW_IN is at “H” level, the AC ground terminal of the switch M2 is set to 0V. As a result, all the DC potentials of the transmission side switch paths can be set to 0 V through the resistors connected in parallel with the switches.

スイッチM1で用いられるN型MOSFETの閾値電圧Vthが0.7Vだとすると、ON状態のマージン電圧は2.3Vとなる。   If the threshold voltage Vth of the N-type MOSFET used in the switch M1 is 0.7V, the ON state margin voltage is 2.3V.

一方、スイッチM2のゲート端子も電源電圧に設定される。スイッチM2はP型MOSFETで構成されるため、オフ状態のマージン電圧は3.7Vとなる。   On the other hand, the gate terminal of the switch M2 is also set to the power supply voltage. Since the switch M2 is composed of a P-type MOSFET, the margin voltage in the off state is 3.7V.

一方、受信側スイッチ回路は複数のN型MOSFET列で構成されるスルー用のスイッチM3と、P型MOSFETで構成されたシャント用のスイッチM4及び交流的にM2の一端を接地するための容量Cg2、インバータ回路などの周辺回路から構成される制御回路を含んで構成される。また、このスイッチ回路の制御用の入力端子として、送信側でも用いたアンテナ切り替え用入力端SW_INが存在する。受信側スイッチ回路はスイッチM3とスイッチM4の接続点から、容量C4を介して図示しない受信側回路に電気的に接続されている。   On the other hand, the receiving-side switch circuit includes a through switch M3 composed of a plurality of N-type MOSFET arrays, a shunt switch M4 composed of a P-type MOSFET, and a capacitor Cg2 for grounding one end of M2 in an AC manner. The control circuit includes a peripheral circuit such as an inverter circuit. In addition, as an input terminal for controlling the switch circuit, there is an antenna switching input terminal SW_IN used on the transmission side. The reception side switch circuit is electrically connected to a reception side circuit (not shown) through a capacitor C4 from a connection point between the switch M3 and the switch M4.

スイッチM3は、アンテナANTにより受信された信号を図示しない受信側回路に接続するか否かを決定するスルー用のスイッチである。本図上では、このスイッチM3はN型MOSFET8個で構成されている。ただしMOSFETの数については、適宜変更可能であり、これに拘るものではない。またスイッチM3の各N型MOSFETゲート幅は6000μmを想定しているが、ゲート幅、ゲート長ともに適宜変更可能である。   The switch M3 is a through switch that determines whether or not to connect a signal received by the antenna ANT to a receiving circuit (not shown). In the figure, the switch M3 is composed of eight N-type MOSFETs. However, the number of MOSFETs can be appropriately changed and is not limited to this. In addition, although the gate width of each N-type MOSFET of the switch M3 is assumed to be 6000 μm, both the gate width and the gate length can be appropriately changed.

スイッチM3を構成する各MOSFETはソース端子、ドレイン端子間でアンテナANTが受信した信号を受信側回路に送信する。このMOSFETのゲート端子にはアンテナ切り替え用入力端SW_INが極性反転された後に入力される。すなわち、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「L」レベルの際に、スイッチM3は導通し、アンテナANTが図示しない受信側回路と接続されることとなる。逆にアンテナ切り替え用入力端SW_INが「H」レベルの際には、アンテナANTと図示しない受信側回路は切断されることとなる。   Each MOSFET constituting the switch M3 transmits a signal received by the antenna ANT between the source terminal and the drain terminal to the reception side circuit. The antenna switching input terminal SW_IN is input to the gate terminal of the MOSFET after the polarity is inverted. That is, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “L” level, the switch M3 becomes conductive, and the antenna ANT is connected to a reception side circuit (not shown). Conversely, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “H” level, the antenna ANT and a receiving side circuit (not shown) are disconnected.

スイッチM4は、図示しない受信側回路を接地するかを決定するシャント用のスイッチである。本図では、このスイッチM4はP型のMOSFET1個で構成されている。ただしMOSFETの数については、適宜変更可能であり、これに拘るものではない。   The switch M4 is a shunt switch that determines whether a receiving circuit (not shown) is grounded. In this figure, the switch M4 is composed of one P-type MOSFET. However, the number of MOSFETs can be appropriately changed and is not limited to this.

スイッチM4を構成するMOSFETはソース端子・ドレイン端子間で受信側回路とグランド電位との間を、並列に接続された抵抗を介して接続する。このMOSFETのゲート端子はアンテナ切り替え用入力端SW_INの極性が反転した形で入力される。すなわち、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「L」レベルの際に、スイッチM4はグランドから切り離される。また、アンテナ切り替え用入力端SW_INが「H」レベルの際には、図示しない受信側回路の入力端は接地される。   The MOSFET constituting the switch M4 connects the receiving side circuit and the ground potential between the source terminal and the drain terminal via a resistor connected in parallel. The gate terminal of this MOSFET is inputted in the form in which the polarity of the antenna switching input terminal SW_IN is inverted. That is, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “L” level, the switch M4 is disconnected from the ground. Further, when the antenna switching input terminal SW_IN is at the “H” level, the input terminal of the receiving circuit (not shown) is grounded.

スイッチM4は接地容量Cg2を介して接地される。   The switch M4 is grounded via the grounding capacitor Cg2.

このスイッチM4の接地端子と接地容量Cg2の間には、アンテナ切り替え用入力端SW_INが接続される。アンテナ切り替え用入力端SW_INが「L」レベルの際には、スイッチM4と接地容量Cg2の接続点である交流接地部が0Vに設定される。   An antenna switching input terminal SW_IN is connected between the ground terminal of the switch M4 and the ground capacitor Cg2. When the antenna switching input terminal SW_IN is at the “L” level, the AC grounding portion that is a connection point between the switch M4 and the grounding capacitor Cg2 is set to 0V.

受信側のスイッチM4の交流接地端子は3.0Vに設定される。このスイッチM4内のMOSFETに並列に設けた抵抗を介して、受信側のスイッチ経路の直流電位が3.0Vに設定される。また、スイッチM3のゲート端子電圧は接地電位(=0.0V)に設定される。   The AC ground terminal of the receiving side switch M4 is set to 3.0V. The DC potential of the switch path on the receiving side is set to 3.0 V via a resistor provided in parallel with the MOSFET in the switch M4. Further, the gate terminal voltage of the switch M3 is set to the ground potential (= 0.0V).

スイッチM3で用いられるN型のMOSFETの閾値電圧Vthが0.7Vだとすると、ON状態のマージン電圧は2.3V(=3.0V-0.7V)となる。一方、スイッチM4のゲート端子も電源電圧に設定される。スイッチM4はP型MOSFETで構成されているため、オン状態のマージン電圧は2.3となる。   If the threshold voltage Vth of the N-type MOSFET used in the switch M3 is 0.7V, the margin voltage in the ON state is 2.3V (= 3.0V−0.7V). On the other hand, the gate terminal of the switch M4 is also set to the power supply voltage. Since the switch M4 is composed of a P-type MOSFET, the margin voltage in the on state is 2.3.

上記で説明したように、同一のタイミングでは、送信側のスイッチM1、M2及び受信側のスイッチM3、M4は異なる直流電位の設定が必要となる。これを実現する手段がアンテナANTとの間に配置された増加分容量C1である。これを挟むことで、送信側の直流成分が受信側に、またはその逆が発生することが回避される。結果、本スイッチ回路は、送信端子及びアンテナ端子は直流的には分離されているが、交流的な接続を維持することが可能となる。   As described above, at the same timing, the transmission-side switches M1 and M2 and the reception-side switches M3 and M4 require different DC potential settings. A means for realizing this is an increased capacity C1 disposed between the antenna ANT and the antenna ANT. By sandwiching this, it is avoided that the DC component on the transmission side occurs on the reception side or vice versa. As a result, in this switch circuit, the transmission terminal and the antenna terminal are separated from each other in terms of DC, but it is possible to maintain an AC connection.

なお、増加分容量C1の容量値は、使用する周波数や送受信方式により決定される。   The capacity value of the increased capacity C1 is determined by the frequency used and the transmission / reception method.

次に、図3を用いて、図2のスイッチ回路が電力増幅器モジュールにどのように適用されるかを説明する。   Next, how the switch circuit of FIG. 2 is applied to the power amplifier module will be described with reference to FIG.

図3は、本発明の第1の実施の形態に関わるスイッチ回路を用いた電力増幅器モジュールのブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram of a power amplifier module using the switch circuit according to the first embodiment of the present invention.

本図の電力増幅器モジュールは、増幅回路10とアンテナスイッチ20を含んで構成されている。   The power amplifier module shown in the figure includes an amplifier circuit 10 and an antenna switch 20.

本図の増幅回路10は、高周波側(1.8GHz)と低周波側(900MHz)の2つの周波数帯域に対応したものとなっており、それぞれに3段増幅器11、12が配置されている。また、増幅回路10には、バイアス電流及びアンテナ切り替え制御回路30が含まれる。このバイアス電流及びアンテナ切り替え制御回路30によって、3段増幅器11、12の各段に供給されるバイアス電流及び後述するスイッチ21、22が制御される。   The amplifier circuit 10 in this figure corresponds to two frequency bands, a high frequency side (1.8 GHz) and a low frequency side (900 MHz), and three-stage amplifiers 11 and 12 are arranged in each. The amplifier circuit 10 includes a bias current and antenna switching control circuit 30. The bias current and antenna switching control circuit 30 controls a bias current supplied to each stage of the three-stage amplifiers 11 and 12 and switches 21 and 22 to be described later.

3段増幅器11、12の出力はカプラ31、32を介して、アンテナスイッチ20に入力される。LPF23、24は、このカプラ31,32の出力信号から高調波成分を排除し、スイッチ21、22に出力する。   The outputs of the three-stage amplifiers 11 and 12 are input to the antenna switch 20 via the couplers 31 and 32. The LPFs 23 and 24 exclude harmonic components from the output signals of the couplers 31 and 32 and output them to the switches 21 and 22.

スイッチ21、22はLPF23、24の出力である送信信号及びアンテナANTから送られる受信信号を切り替えるスイッチである。このスイッチ21、22に図2で表したスイッチ回路を適用する。   The switches 21 and 22 are switches for switching a transmission signal that is an output of the LPFs 23 and 24 and a reception signal transmitted from the antenna ANT. The switch circuit shown in FIG. 2 is applied to the switches 21 and 22.

ダイプレクサ33は各スイッチから送られてくる送信信号に900MHz帯、1.8GHz帯の出力を合成して、アンテナANTに接続する。   The diplexer 33 synthesizes the output of 900 MHz band and 1.8 GHz band with the transmission signal sent from each switch and connects to the antenna ANT.

以上のような構成を採ることにより、信号線とスイッチとして用いられるMOSFETのゲート端子の電位の双方を変化させることが可能となる。これにより、負バイアス発生回路を用いることなく十分なマージン電圧を確保することが可能となる。   By adopting the configuration as described above, it is possible to change both the signal line and the potential of the gate terminal of the MOSFET used as a switch. This makes it possible to ensure a sufficient margin voltage without using a negative bias generation circuit.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第1の実施の形態では、交流信号の接地点にインバータを介してアンテナ切り替え用入力端SW_INの信号を印加していた。この場合、送信側の入力端子に接続された容量C3(図2など参照)の蓄積電荷をチャージ、ディスチャージするのに時間がかかる場合がある。   In the first embodiment, the signal of the antenna switching input terminal SW_IN is applied to the ground point of the AC signal via the inverter. In this case, it may take time to charge and discharge the accumulated charge in the capacitor C3 (see FIG. 2 and the like) connected to the transmission-side input terminal.

しかし、ヨーロッパを中心に広く用いられているGSM仕様は、TDMA(Time Division Multiple Access)を採用している。従って、時分割制御の要請から、チャージ・ディスチャージを速やかに終了させる必要がある。   However, the GSM specification widely used mainly in Europe adopts TDMA (Time Division Multiple Access). Therefore, it is necessary to quickly terminate the charge / discharge from the request for time division control.

本実施の形態は、接地端だけでなく、送信入力端子にも抵抗を介してインバータを設け直流電位を設定可能にするものである。   In the present embodiment, not only the ground terminal but also the transmission input terminal is provided with an inverter through a resistor so that the DC potential can be set.

図4は、本発明の第2の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a switch circuit according to the second embodiment of the present invention.

この図を見ても明らかな通り、送信側に関しては、第1の実施の形態に関わるスイッチM1及びM2のゲート端子に接続された信号からインバータIt及び抵抗Rtを介して容量C3に接続されている。また、受信側についても、スイッチM3及びM4のゲート端子に接続された信号からインバータIr及び抵抗Rrを介して容量C4に接続されている。   As is apparent from this figure, on the transmission side, the signal connected to the gate terminals of the switches M1 and M2 according to the first embodiment is connected to the capacitor C3 via the inverter It and the resistor Rt. Yes. On the receiving side, the signal connected to the gate terminals of the switches M3 and M4 is connected to the capacitor C4 through the inverter Ir and the resistor Rr.

このように、スイッチのゲート端子に入力する信号を反転して、容量C3、C4に直接接続することで、チャージ・ディスチャージの高速化を図っている。   In this way, the signal input to the gate terminal of the switch is inverted and directly connected to the capacitors C3 and C4, thereby speeding up the charge / discharge.

ただし、これだけでは十分な対策とは言いづらいものがある。   However, it is difficult to say that this is not enough.

すなわち、図上の抵抗Rt、Rrは波形の歪みの影響を避けるために、数100KΩを超える値を設定すると思われる。しかし、このように大きな抵抗を挿入すると、チャージ・ディスチャージに十分な速度を得られないことも考えられる。   That is, it is considered that the resistances Rt and Rr in the figure are set to values exceeding several hundreds KΩ in order to avoid the influence of waveform distortion. However, if such a large resistor is inserted, it may be considered that a sufficient speed for charge / discharge cannot be obtained.

図5は、本発明の第2の実施の形態に関わるチャージ用回路の構成を表す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a charging circuit according to the second embodiment of the present invention.

このチャージ用回路は、図4のインバータIt及び抵抗Rtに追加する形で設けられる。従って、本図のインバータIt及び抵抗Rtは、図4で用いられているインバータIt及び抵抗Rtと同じものである。   This charging circuit is provided in addition to the inverter It and the resistor Rt in FIG. Therefore, the inverter It and the resistor Rt in this figure are the same as the inverter It and the resistor Rt used in FIG.

このチャージ用回路は、抵抗Rtと電気的に並列に配置された抵抗Rb、Rcを開閉することで抵抗値を変更させることに特徴がある。この抵抗Rb、Rcの開閉にはコンプリメンタリスイッチMP1、MP2を用いる。   This charging circuit is characterized in that the resistance value is changed by opening and closing resistors Rb and Rc arranged in parallel with the resistor Rt. Complementary switches MP1 and MP2 are used to open and close the resistors Rb and Rc.

コンプリメンタリスイッチMP1はP型MOSFETを含んで構成されるスイッチ回路である。また、コンプリメンタリスイッチMP2はN型MOSFETを含んで構成されるスイッチ回路である。   The complementary switch MP1 is a switch circuit including a P-type MOSFET. The complementary switch MP2 is a switch circuit including an N-type MOSFET.

これらのコンプリメンタリスイッチMP1、MP2を動作するワンショットパルスを生成するのがワンショットパルス発生回路PGである。このワンショットパルス発生回路PGの動作条件は、入力されるスイッチM1のゲート端子への信号の立ち上がり及び立下りである。動作条件を具備すると、ワンショットパルス発生回路PGはワンショットパルスを出力する。   A one-shot pulse generation circuit PG generates a one-shot pulse that operates these complementary switches MP1 and MP2. The operating condition of the one-shot pulse generation circuit PG is the rise and fall of the signal to the gate terminal of the input switch M1. If the operating conditions are satisfied, the one-shot pulse generation circuit PG outputs a one-shot pulse.

本図に記載した(A)、(B)、(C)は、図6及び図7の電圧波形の測定点を表す。(A)はインバータItの出力(=ワンショットパルス発生回路PGの動作条件)を、(B)はP型MOSFETで構成されたコンプリメンタリスイッチMP1のゲート端子を、(C)はN型MOSFETで構成されたコンプリメンタリスイッチMP2のゲート端子をそれぞれ表す。   (A), (B), and (C) shown in this figure represent measurement points of the voltage waveform in FIGS. 6 and 7. (A) is the output of the inverter It (= operating conditions of the one-shot pulse generation circuit PG), (B) is the gate terminal of the complementary switch MP1 composed of a P-type MOSFET, and (C) is an N-type MOSFET. Each of the gate terminals of the complementary switches MP2 is shown.

なお、図上では、P型のMOSFETをスイッチとして用いる抵抗Rbと、N型のMOSFETをスイッチとして用いる抵抗Rcの2つを抵抗Rtと並列に接続している。しかし、いずれか一方を用いる形態であっても問題は無い。また抵抗Rb,Rcの双方に同一種類のMOSFETを用いても問題は無い。   In the figure, a resistor Rb using a P-type MOSFET as a switch and a resistor Rc using an N-type MOSFET as a switch are connected in parallel with the resistor Rt. However, there is no problem even if either one is used. There is no problem even if the same type of MOSFET is used for both the resistors Rb and Rc.

図6はインバータItの立ち上がり時におけるチャージ用回路の電圧波形を表す波形図である。また、図7はインバータItの立ち下がり時におけるチャージ用回路の電圧波形を表す波形図である。   FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage waveform of the charging circuit when the inverter It rises. FIG. 7 is a waveform diagram showing the voltage waveform of the charging circuit when the inverter It falls.

これらの図を見ても分かるとおり、ワンショットパルス発生回路PGがパルス波形を出力している間は並列に接続したスイッチ及び抵抗Rb、Rcによって回路全体の抵抗値が減少する。これにより、時定数が低減され、容量C3への電荷のチャージ・ディスチャージが加速される。   As can be seen from these figures, while the one-shot pulse generation circuit PG outputs a pulse waveform, the resistance value of the entire circuit is reduced by the switch and resistors Rb and Rc connected in parallel. As a result, the time constant is reduced, and the charge / discharge of charges to the capacitor C3 is accelerated.

次に、より上流のスイッチM1の動作から振り返る。スイッチM1がオン状態にある場合、スイッチM1と容量C3の間は0Vにバイアスされている。スイッチM1をオフに切り替えるには、スイッチM1と容量C3の接続点を「H」、すなわちスイッチM1と容量C3の接続点は3.0Vに切り替えることとなるが、この立ち上がり時にワンショットパルス発生回路PGが図6、図7の(b)(c)で表すワンショットパルスを出力する。この際、ワンショットパルス発生回路PGが出力するパルスの時間長は適宜変更可能である。抵抗値の低下期間を支配するワンショットパルス発生回路PGが出力するパルスの時間長を大きく採れば、電荷のチャージ・ディスチャージの促進期間を長く取ることが可能である。   Next, the operation of the upstream switch M1 will be reviewed. When the switch M1 is in the on state, the switch M1 and the capacitor C3 are biased to 0V. In order to switch off the switch M1, the connection point between the switch M1 and the capacitor C3 is “H”, that is, the connection point between the switch M1 and the capacitor C3 is switched to 3.0V. PG outputs a one-shot pulse represented by (b) and (c) in FIGS. At this time, the time length of the pulse output from the one-shot pulse generation circuit PG can be changed as appropriate. If the time length of the pulse output from the one-shot pulse generation circuit PG that governs the period of decrease in the resistance value is increased, it is possible to extend the charge / discharge promotion period.

このワンショットパルス発生回路PGの出力パルス幅で決定される期間、インバータItと容量C3の間の抵抗値が小さくなる。これにより、応答時間の短縮を図ることが可能となる。   During a period determined by the output pulse width of the one-shot pulse generation circuit PG, the resistance value between the inverter It and the capacitor C3 becomes small. As a result, the response time can be shortened.

なお、この図5では送信側回路と接続される抵抗Rtの時定数の調製について記載した。しかし、図4の受信側回路に接続される抵抗Rr及びインバータIrに図5の追加回路を適用することも可能である。本図、及び以降の図8、図12及び図16では、この図4の適用可能箇所を破線で囲むこととする。   In FIG. 5, the preparation of the time constant of the resistor Rt connected to the transmission side circuit is described. However, it is possible to apply the additional circuit of FIG. 5 to the resistor Rr and the inverter Ir connected to the receiving side circuit of FIG. In this figure and the subsequent FIG. 8, FIG. 12, and FIG. 16, the applicable part of FIG. 4 is surrounded by a broken line.

このように、送信側の入力端子及び受信側の出力端子に直接直流電位を接続すること、及び所定の期間、抵抗値を低下させることで電荷のチャージ・ディスチャージを促進させることで、容量のチャージ・ディスチャージを加速することが可能となる。   In this way, by directly connecting a DC potential to the input terminal on the transmission side and the output terminal on the reception side, and reducing the resistance value for a predetermined period, the charge charge / discharge is promoted, thereby charging the capacitor.・ Discharge can be accelerated.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

第1の実施の形態では、900MHz帯と1.8GHz帯のバンドに対してそれぞれスイッチを入れて送受信を制御する電力増幅モジュールを説明した。   In the first embodiment, the power amplification module that controls transmission and reception by switching on the 900 MHz band and the 1.8 GHz band has been described.

本実施の形態では、1GHz帯として850MHzと900MHzの2バンド、2GHz帯として1.8GHzと1.9GHzの計4バンド、の計4バンドに対応することを想定する。   In this embodiment, it is assumed that a total of 4 bands of 2 bands of 850 MHz and 900 MHz as a 1 GHz band and a total of 4 bands of 1.8 GHz and 1.9 GHz as a 2 GHz band are assumed.

図8は、本発明の第3の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。図9は、図8のスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a switch circuit according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a conceptual diagram showing how the switch circuit of FIG. 8 is used in an antenna switch.

第1の実施の形態では、制御用の入力端子がアンテナ切り替え用入力端SW_INのみであった。これに対し、本実施の形態では、受信側の回路が低周波数系統のスイッチM3a、M4aと高周波数系統のスイッチM3b、M4bの2系統の受信回路を含む。   In the first embodiment, the control input terminal is only the antenna switching input terminal SW_IN. On the other hand, in the present embodiment, the circuit on the receiving side includes two systems of receiving circuits, that is, low frequency system switches M3a and M4a and high frequency system switches M3b and M4b.

なお、送信側については、バイアス電流などの調整により、電力増幅器11、12で2つの周波数に対応可能である。従って、送信側の説明については第2の実施の形態と同様であるので省略する。   On the transmission side, the power amplifiers 11 and 12 can cope with two frequencies by adjusting the bias current and the like. Therefore, the description on the transmission side is the same as in the second embodiment, and is omitted.

受信側の回路にはそれぞれ独立した妨害波阻止用のSAW(表面弾性波)フィルタを設ける必要がある。このため各バンド専用の出力が必要となる。図8では低周波系統のスイッチM3a及びM4aを低周波側スイッチ回路RL、高周波系統のスイッチM3b及びM4bを高周波側スイッチ回路RHと称呼する。   It is necessary to provide an independent SAW (surface acoustic wave) filter for blocking interference waves in the circuit on the receiving side. For this reason, a dedicated output for each band is required. In FIG. 8, the low frequency system switches M3a and M4a are referred to as a low frequency side switch circuit RL, and the high frequency systems switches M3b and M4b are referred to as a high frequency side switch circuit RH.

第1の実施の形態では、入力はアンテナ切り替え用入力端SW_IN1本であった。これに対し、本実施の形態では、送信側アンテナ切り替え用入力端TX_SW_INと受信側アンテナ切り替え用入力端RX_SW_INの2入力となる。   In the first embodiment, the input is one antenna switching input terminal SW_IN. On the other hand, in the present embodiment, there are two inputs of the transmission side antenna switching input terminal TX_SW_IN and the reception side antenna switching input terminal RX_SW_IN.

送信側アンテナ切り替え用入力端TX_SW_INは送信側を有効にするかを決定するための入力端子である。この端子が「H」レベルの時は送信側回路の出力がアンテナに接続される。一方、この端子が「L」レベルの時は、送信側回路の出力がシャント用のスイッチM2を介して接地される。   The transmission side antenna switching input terminal TX_SW_IN is an input terminal for determining whether or not to enable the transmission side. When this terminal is at “H” level, the output of the transmission side circuit is connected to the antenna. On the other hand, when this terminal is at the “L” level, the output of the transmission side circuit is grounded via the shunt switch M2.

受信側アンテナ切り替え用入力端RX_SW_INは低周波側スイッチ回路RLまたは高周波側スイッチ回路RHのいずれを有効にするかを決定する入力端子である。この端子が「H」レベルの時は低周波側スイッチ回路RLが有効になる。一方、「L」レベルの時は高周波側スイッチ回路RHが有効になる。   The receiving antenna switching input terminal RX_SW_IN is an input terminal that determines which of the low frequency side switch circuit RL and the high frequency side switch circuit RH is to be enabled. When this terminal is at “H” level, the low frequency side switch circuit RL is effective. On the other hand, at the “L” level, the high frequency side switch circuit RH is effective.

図示しない送信側回路には、最大で2Wと言った大電力がかかる。これに対し受信側回路は最大でも1mW程度の電力しか通過しない。このため、容量C2に低周波側スイッチ回路RL及び高周波側スイッチ回路RHが直接接続され、同一の直流電位とする。この場合であっても、オン/オフのマージン電圧は低下するものの、受信用には十分な性能を得ることが可能となる。また、直流カット用の容量を減らすことも可能である。   A transmission side circuit (not shown) takes a large amount of power of 2 W at maximum. On the other hand, the receiving side circuit passes only about 1 mW of power at the maximum. For this reason, the low frequency side switch circuit RL and the high frequency side switch circuit RH are directly connected to the capacitor C2 to have the same DC potential. Even in this case, although the on / off margin voltage is lowered, it is possible to obtain sufficient performance for reception. It is also possible to reduce the capacity for direct current cut.

図10は、図9のアンテナ切り替え器をSOICMOSの集積回路1チップに集積した例を表す図である。この図のように、送信に用いる所望の周波数によって、部品の選択余地があるカプラ31、32及びLPF23、24をSOICMOS外に配置することで、部品の選択の余地を残すことも可能である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the antenna switch of FIG. 9 is integrated on one chip of an SOICMOS integrated circuit. As shown in this figure, it is possible to leave a room for selecting a component by arranging the couplers 31 and 32 and the LPFs 23 and 24 having a room for selecting a component outside the SOICMOS depending on a desired frequency used for transmission.

このように複数の受信信号系を同一の直流電位に設定することで直流カット用の容量の増加を防ぐことが可能となる。   Thus, by setting a plurality of reception signal systems to the same DC potential, it is possible to prevent an increase in the capacity for DC cut.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

これまでの実施の形態では、信号をアンテナに通すスイッチM1、M3に損失の少ないN型のMOSFETを適用してきた。しかし、損失を考慮する必要が無い場合には信号をアンテナに通すスイッチM1、M3にP型のMOSFETを用いても良い。   In the embodiments so far, an N-type MOSFET having a small loss has been applied to the switches M1 and M3 for passing signals through the antenna. However, if it is not necessary to consider the loss, P-type MOSFETs may be used for the switches M1 and M3 that pass signals through the antenna.

図11は、本発明の第4の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。この図では、送信側のスイッチM1をN型MOSFETで、シャント用のスイッチM2にP型のMOSFETを用いる。一方で受信側スイッチ回路では、スイッチM3にP型MOSFETをで、シャント用のスイッチM4にN型MOSFETを用いる。この場合、入力信号系及び出力信号系に同じ直流バイアスを掛けても、第1の実施の形態と同じマージン電圧を確保することが可能となる。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a switch circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In this figure, the transmission side switch M1 is an N-type MOSFET, and the shunt switch M2 is a P-type MOSFET. On the other hand, in the receiving side switch circuit, a P-type MOSFET is used for the switch M3, and an N-type MOSFET is used for the shunt switch M4. In this case, even when the same DC bias is applied to the input signal system and the output signal system, it is possible to ensure the same margin voltage as in the first embodiment.

(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

上記第1乃至第4の実施の形態では、GSM等のTDMAを用いた第2世代の多重接続方式を想定して説明した。これに対し、本実施の形態はW−CDMA等の第3世代の多重接続方式で出力の切り替えを行うことを想定する。   The first to fourth embodiments have been described assuming a second generation multiple access scheme using TDMA such as GSM. On the other hand, this embodiment assumes that the output is switched by a third generation multiple connection method such as W-CDMA.

図12は、本発明の第5の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。これまでのスイッチ回路は、1本のアンテナANTを入力もしくは出力のいずれで用いるかを表すものであった。これに対し、このスイッチ回路は、これまでの図と異なり、送信信号入力端子Pinから入力される入力信号が2つの出力端子(Band1出力端子、Band2出力端子)のいずれを通過するかを切り替えるスイッチ回路である。   FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a switch circuit according to the fifth embodiment of the present invention. Conventional switch circuits represent whether one antenna ANT is used for input or output. On the other hand, this switch circuit is different from the previous drawings in that it switches which of the two output terminals (Band1 output terminal and Band2 output terminal) the input signal input from the transmission signal input terminal Pin passes through. Circuit.

このスイッチ回路は、制御用端子として切り替え用入力端SW_INbを持つ。   This switch circuit has a switching input terminal SW_INb as a control terminal.

切り替え用入力端SW_INbが「H」レベルの時は送信信号入力端子Pinから入力される入力信号はBand1出力から出力される。一方、切り替え用入力端SW_INbが「L」レベルの時は入力信号送信信号入力端子Pinから入力される入力信号はBand2出力から出力される。   When the switching input terminal SW_INb is at “H” level, the input signal input from the transmission signal input terminal Pin is output from the Band1 output. On the other hand, when the switching input terminal SW_INb is at the “L” level, the input signal input from the input signal transmission signal input terminal Pin is output from the Band2 output.

この切り替え用入力端SW_INbが、各スイッチM1、M2、M3、M4のゲート端子を制御する。この際、送信信号入力端子Pinと各出力端子をつなぐスイッチM1、M3にN型MOSFETを、シャント用のスイッチM2,M4にP型MOSFETを用いること、及び出力端直前に挿入された容量Cb1、Cb2のチャージ用に切り替え用入力端SW_INbの入力信号が用いられる。   This switching input terminal SW_INb controls the gate terminals of the switches M1, M2, M3, and M4. At this time, an N-type MOSFET is used for the switches M1 and M3 connecting the transmission signal input terminal Pin and each output terminal, a P-type MOSFET is used for the shunt switches M2 and M4, and a capacitor Cb1 inserted immediately before the output terminal, The input signal of the switching input terminal SW_INb is used for charging Cb2.

図13は、図12のスイッチ回路がアンテナ切り替え器中でどのように用いられるのかを表す概念図である。この図は、1GHz帯と2GHz帯の双方を使用するデュアルバンド方式を想定したものである。しかし、トライバンド方式、マルチバンド方式でも本発明の適用は可能である。   FIG. 13 is a conceptual diagram showing how the switch circuit of FIG. 12 is used in an antenna switch. This figure assumes a dual band method using both 1 GHz band and 2 GHz band. However, the present invention can also be applied to the tri-band method and the multi-band method.

W−CDMAでは帯域拡散を行うため、出力のピークは低い。従って、GSM方式のように3段増幅を行うことは少なく、一般的には図13のような2段増幅器111、112により増幅を行うこととなる。   Since W-CDMA performs band spreading, the output peak is low. Therefore, the three-stage amplification is rarely performed as in the GSM system, and generally the amplification is performed by the two-stage amplifiers 111 and 112 as shown in FIG.

それぞれの2段増幅器111、112の出力はマッチング回路141、142を経由してカプラ131、132に入力される。   The outputs of the two-stage amplifiers 111 and 112 are input to the couplers 131 and 132 via the matching circuits 141 and 142, respectively.

カプラ131、132は出力電圧を検出し、検波回路151、152が図示しない制御回路に現在の送信電力を伝達する。図示しない制御回路は2段増幅器111、112の動作電圧の調整、バイアス回路161、162を介してのバイアス電流の調整により送信電力制御を行う。   The couplers 131 and 132 detect the output voltage, and the detection circuits 151 and 152 transmit the current transmission power to a control circuit (not shown). A control circuit (not shown) performs transmission power control by adjusting the operating voltage of the two-stage amplifiers 111 and 112 and adjusting the bias current via the bias circuits 161 and 162.

図12のスイッチ回路は、本図のスイッチ回路121、122として適用される。なお、図12では、Band1出力、Band2出力としていたが、低周波側に挿入されるスイッチ回路122では、それぞれBand5/6出力、Band8出力となる。   The switch circuit of FIG. 12 is applied as the switch circuits 121 and 122 of this figure. In FIG. 12, the Band1 output and the Band2 output are used. However, the switch circuit 122 inserted on the low frequency side has a Band5 / 6 output and a Band8 output, respectively.

また、図14は、図13のアンテナ切り替え器をSOICMOSの集積回路1チップに集積した例を表す図である。このように、W−CDMA方式でもカプラ131、132及びマッチング回路141、142を取替え可能なようにして、1チップ化することが可能である。   FIG. 14 is a diagram showing an example in which the antenna switch of FIG. 13 is integrated on an SOICMOS integrated circuit 1 chip. As described above, even in the W-CDMA system, the couplers 131 and 132 and the matching circuits 141 and 142 can be exchanged to form a single chip.

このように、GSM方式での入出力切り替えだけでなくW−CDMA方式の出力先の切り替えでも負バイアス回路を用いることなく本発明の適用は可能である。   In this way, the present invention can be applied without using a negative bias circuit not only for input / output switching in the GSM system but also in switching the output destination of the W-CDMA system.

(第6の実施の形態)
最後に、本発明の第6の実施の形態について説明する。
(Sixth embodiment)
Finally, a sixth embodiment of the present invention will be described.

送信出力が1mW程度に小さくなると図14で表す2段増幅器111、112を止めて、そのまま増幅することなく出力すれば、消費電力の低減を図ることが可能である。   When the transmission output is reduced to about 1 mW, the power consumption can be reduced by stopping the two-stage amplifiers 111 and 112 shown in FIG. 14 and outputting without amplification.

図15は、本発明の第6の実施の形態に関わるアンテナ切り替え器の構成を表す概念図である。このアンテナ切り替え器はバイパス経路を設けるためのスイッチ回路181、182と第5の実施の形態に関わるスイッチ回路121、122を置き換えるためのスイッチ回路191と192に特徴がある。   FIG. 15 is a conceptual diagram showing a configuration of an antenna switch according to the sixth embodiment of the present invention. This antenna switch is characterized by switch circuits 191 and 192 for replacing the switch circuits 181 and 182 for providing a bypass path and the switch circuits 121 and 122 according to the fifth embodiment.

スイッチ回路181、182は検波回路151、152の出力に応じて図示しない制御回路がバイパスを用いるか否かを決定するスイッチ回路である。図では省略されているが、このスイッチを制御するための信号が、図示しない制御回路から出力されている。   The switch circuits 181 and 182 are switch circuits that determine whether or not a control circuit (not shown) uses a bypass according to the outputs of the detection circuits 151 and 152. Although omitted in the figure, a signal for controlling the switch is output from a control circuit (not shown).

スイッチ回路191、192は、スイッチ回路121、122に入力側の切り替えも可能な構成としたスイッチ回路である。   The switch circuits 191 and 192 are switch circuits configured such that the switch circuits 121 and 122 can be switched on the input side.

図16は、この本発明の第6の実施の形態に関わるスイッチ回路の構成を表す回路図である。   FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of a switch circuit according to the sixth embodiment of the present invention.

このスイッチでは入力側制御端子Sin及び出力側制御端子Soutの二本の制御端子が存在する。入力側制御端子Sin及び出力側制御端子SoutをアンドゲートNAND1、AND2を組み合わせることで、入力端子、出力端子の選択を行う。   This switch has two control terminals, an input side control terminal Sin and an output side control terminal Sout. An input terminal and an output terminal are selected by combining the input side control terminal Sin and the output side control terminal Sout with AND gates NAND1 and AND2.

NAND1の出力は、インバータを挟んだ後に、スイッチM1と本実施の形態で新設するスイッチMb1のゲート端子に入力される。スイッチM1がN型MOSFETであるのに対し、スイッチMb1はP型MOSFETを用いることで、NAND1の出力が「H」の時はバイパス側を、「L」の時は2段増幅器111、112を通った増幅後の信号が入力信号となる。   The output of the NAND 1 is input to the gate terminal of the switch M 1 and the switch Mb 1 newly provided in this embodiment after sandwiching the inverter. While the switch M1 is an N-type MOSFET, the switch Mb1 uses a P-type MOSFET. When the output of the NAND1 is “H”, the bypass side is used, and when the output is “L”, the two-stage amplifiers 111 and 112 are used. The amplified signal that passed through becomes the input signal.

AND2の出力も、インバータを挟んだ後に、スイッチM3と本実施の形態で新設するスイッチMb2のゲート端子に入力される。スイッチM3もがN型MOSFETであり、スイッチMb2はP型MOSFETである。これにより、AND2の出力が「H」の時にはバイパス側が、「L」の時にはスイッチ回路181、182を通したバイパス経路の信号を入力信号とすることとなる。   The output of the AND2 is also input to the gate terminal of the switch M3 and the switch Mb2 newly provided in the present embodiment after sandwiching the inverter. The switch M3 is also an N-type MOSFET, and the switch Mb2 is a P-type MOSFET. As a result, when the output of AND2 is “H”, the bypass side uses the bypass path signal through the switch circuits 181 and 182 as the input signal.

NAND1及びAND2は共に入力側制御端子Sinを入力の一つとする。   Both NAND1 and AND2 use the input side control terminal Sin as one input.

一方NAND1は出力側制御端子Soutをそのまま入力とするのに対し、AND2は出力側制御端子SoutをインバータIxで反転させたものを入力とする。これにより、Band1出力とBand2出力のいずれか一方のみが動作する出力端子となる。   On the other hand, NAND1 inputs the output side control terminal Sout as it is, and AND2 inputs the output side control terminal Sout inverted by the inverter Ix. Thus, only one of the Band1 output and the Band2 output becomes an output terminal that operates.

入力側制御端子Sinは、スイッチ回路181、182を通したバイパス経路の信号を入力信号とするか、2段増幅器111、112を通った増幅後の信号を入力信号とするかを決定する制御端子である。この制御端子が「H」の時は2段増幅器111、112を通った増幅後の信号を入力信号とする。一方、この制御端子が「L」の時はスイッチ回路181、182を通したバイパス経路の信号を入力信号とする。   The input-side control terminal Sin is a control terminal that determines whether a signal on the bypass path that passes through the switch circuits 181 and 182 is used as an input signal or an amplified signal that passes through the two-stage amplifiers 111 and 112 is used as an input signal. It is. When this control terminal is “H”, the amplified signal that has passed through the two-stage amplifiers 111 and 112 is used as an input signal. On the other hand, when the control terminal is “L”, the bypass path signal through the switch circuits 181 and 182 is used as the input signal.

一方、出力側制御端子Soutは、Band1出力を通すか、Band2出力を通すかを決定する出力制御端子である。この制御端子が「H」の時は出力をBand1出力に、「L」の時は出力をBand2出力にそれぞれ選択する。   On the other hand, the output side control terminal Sout is an output control terminal that determines whether to pass the Band1 output or the Band2 output. When this control terminal is “H”, the output is selected as the Band1 output, and when it is “L”, the output is selected as the Band2 output.

以上のような構成を採ることで、出力端子の切り替えだけでなく、入力端子の切り替えも可能となる。   By adopting the configuration as described above, it is possible to switch not only the output terminals but also the input terminals.

この際、本実施の形態では、出力側制御端子Soutの信号をインバータIr1、Ir2及び抵抗Rr1、Rr2を介して接続することで出力端直前に挿入される容量Cb1、Cb2のチャージ・ディスチャージを促進する。これにより、第2の実施の形態相当の機能を実現することが可能となる。この際、図5のようなワンショットパルス発生回路PGを用いた形態としても良い。   At this time, in the present embodiment, the signal at the output side control terminal Sout is connected via the inverters Ir1, Ir2 and the resistors Rr1, Rr2, thereby facilitating the charge / discharge of the capacitors Cb1, Cb2 inserted immediately before the output terminal. To do. Thereby, it is possible to realize a function equivalent to the second embodiment. At this time, a form using a one-shot pulse generation circuit PG as shown in FIG. 5 may be used.

このように、バイパスを用いる場合でも負バイアス回路を用いることなく本発明の適用は可能である。また、送受信の切り替えだけでなく2つの送信端子のいずれを用いるかの切り替えについても本発明は適用可能である。   Thus, even when using a bypass, the present invention can be applied without using a negative bias circuit. Further, the present invention can be applied not only to switching between transmission and reception but also to switching which of the two transmission terminals is used.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

ANT…アンテナ、NAND1…ナンドゲート、AND2…アンドゲート、
C1…増加分容量、C2…容量、C3…容量、C4…容量、
Cg1、Cg2…接地容量、Ir、It、Ix…インバータ、
M1、M2.M3、M3a、M3b、M4、M4a、M4b…スイッチ、
PG…ワンショットパルス発生回路、Rb、Rc、Rr、Rt…抵抗、
11、12…3段増幅器、21、21c、22、22c…スイッチ、
23、24…LPF、30…バイアス電流及びアンテナ切り替え制御回路、
31、32…カプラ、100…バイアス回路、
111、112…2段増幅器、121、122…スイッチ回路、
131、132…カプラ、141、142…マッチング回路、
151、152…検波回路、161、162…バイアス回路、
171、172…マッチング回路。
ANT ... antenna, NAND1 ... Nand gate, AND2 ... AND gate,
C1 ... Increase capacity, C2 ... Capacity, C3 ... Capacity, C4 ... Capacity,
Cg1, Cg2 ... grounding capacitance, Ir, It, Ix ... inverter,
M1, M2. M3, M3a, M3b, M4, M4a, M4b ... switch,
PG ... One-shot pulse generation circuit, Rb, Rc, Rr, Rt ... resistance,
11, 12 ... 3-stage amplifier, 21, 21c, 22, 22c ... switch,
23, 24 ... LPF, 30 ... bias current and antenna switching control circuit,
31, 32 ... coupler, 100 ... bias circuit,
111, 112 ... two-stage amplifier, 121, 122 ... switch circuit,
131, 132 ... coupler, 141, 142 ... matching circuit,
151, 152 ... detection circuit, 161, 162 ... bias circuit,
171 and 172 are matching circuits.

Claims (6)

アンテナを外部回路と接続するかを決定するスイッチ回路であって、
該スイッチ回路は、
前記外部回路の出力を前記アンテナに通す第1のスイッチと、電気的に前記第1のスイッチと前記外部回路との電気的接続の間に位置する容量を含み、前記第1のスイッチの制御信号の極性をインバータで反転して前記第1のスイッチと前記容量の間の接続点に接続し、
前記接続点と前記インバータの間に第1の抵抗を含み、
前記第1の抵抗と並列に接続する第2の抵抗及び抵抗開閉スイッチを含み、前記抵抗開閉スイッチを開閉することで前記インバータに接続される抵抗値を可変とするスイッチ回路。
A switch circuit that determines whether an antenna is connected to an external circuit,
The switch circuit is
A first switch for passing the output of the external circuit through the antenna; and a capacitor electrically positioned between the first switch and the external circuit; and a control signal for the first switch Is inverted by an inverter and connected to a connection point between the first switch and the capacitor ,
Including a first resistor between the connection point and the inverter;
A switch circuit including a second resistor and a resistor opening / closing switch connected in parallel with the first resistor, wherein the resistance value connected to the inverter is variable by opening and closing the resistor opening / closing switch .
請求項記載のスイッチ回路において、更に前記第1のスイッチの制御信号が入力されるワンショットパルス発生回路を含み、
前記第1のスイッチの制御信号の変化をタイミングに、前記ワンショットパルス発生回路が所定の期間に前記抵抗開閉スイッチを開閉するスイッチ回路。
The switch circuit according to claim 1 , further comprising a one-shot pulse generation circuit to which a control signal of the first switch is input,
A switch circuit in which the one-shot pulse generation circuit opens and closes the resistor open / close switch during a predetermined period at the timing of a change in the control signal of the first switch.
請求項1又は2記載のスイッチ回路において、前記第1のスイッチがN型FETを含んで構成され、前記制御信号が前記第1のスイッチを構成するN型FETのゲート端子に入力されるスイッチ回路。 3. The switch circuit according to claim 1, wherein the first switch includes an N-type FET, and the control signal is input to a gate terminal of the N-type FET constituting the first switch. . 請求項1又は2記載のスイッチ回路において、前記第1のスイッチがP型FETを含んで構成され、前記制御信号が前記第1のスイッチを構成するP型FETのゲート端子に入力されるスイッチ回路。 3. The switch circuit according to claim 1, wherein the first switch includes a P-type FET, and the control signal is input to a gate terminal of the P-type FET constituting the first switch. . 請求項1又は2記載のスイッチ回路を用いる半導体装置。 The semiconductor device using a switching circuit according to claim 1 or 2. 請求項記載の半導体装置を用いる携帯無線機。 A portable radio using the semiconductor device according to claim 5 .
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